壓鑄技術(shù)的新的發(fā)展

在發(fā)展壓鑄機(jī)壓射性能的同時(shí), 還出現(xiàn)了真空壓鑄, 半固態(tài)合金壓鑄, 擠壓制造等新技術(shù)。真空壓鑄系統(tǒng)可與冷室、熱室壓鑄機(jī)配合使用, 用于鋁、鋅、鎂、黃銅合金鑄件的生產(chǎn), 在充填過(guò)程前及過(guò)程中連續(xù)抽除型腔內(nèi)及壓室內(nèi)的空氣及其他氣體, 實(shí)現(xiàn)真空壓鑄。
真空壓鑄系統(tǒng)抽氣閥門(mén)有兩部份, 分別鑲嵌在壓鑄模的定型和動(dòng)型上, 其開(kāi)合與壓鑄模的開(kāi)合完全同步。當(dāng)壓射沖頭剛剛推過(guò)壓室澆注孔時(shí), 抽氣啟動(dòng)開(kāi)關(guān)被打開(kāi), 開(kāi)始對(duì)壓室及型腔抽真空, 抽氣過(guò)程連續(xù)不斷地進(jìn)行, 直到充填階段結(jié)束, 液體金屬經(jīng)過(guò)壓鑄模最后被充填的部位流入抽氣閥門(mén)內(nèi), 閥門(mén)才自動(dòng)關(guān)閉, 抽氣過(guò)程結(jié)束。這是用一個(gè)脈沖來(lái)關(guān)閉裝在壓鑄型上的真空閥,它依靠液態(tài)金屬的液壓當(dāng)壓鑄型完全被充滿時(shí), 真空閥可在飛的時(shí)間內(nèi)關(guān)閉。
真空壓鑄法生產(chǎn)的鑄件的組織致密度有明顯改善, 抗壓強(qiáng)度增大, 易于被焊接、鍍鉻、涂漆等表面處理, 使用真空系統(tǒng)能更好地生產(chǎn)形狀復(fù)雜的薄壁、耐壓、機(jī)械強(qiáng)度高或要進(jìn)行熱處理的高質(zhì)量壓鑄件、如傳動(dòng)箱體, 氣缸體等。
使用真空壓鑄還可降低廢品率減少約,減少對(duì)模具及壓鑄機(jī)的磨損,延長(zhǎng)其使用壽命,同時(shí)壓型腔內(nèi)最終壓力下降,故可以選用比原來(lái)小的壓鑄機(jī)生產(chǎn)鑄件。由于縮短了充填時(shí)間,也提高了生產(chǎn)率。
目前,真空壓鑄系統(tǒng)在工業(yè)國(guó)家已獲得廣泛的應(yīng)用（歐美約20%，日本約52%）。
據(jù)介紹,日本東洋公司采用澆道銷(xiāo)將模具的內(nèi)腔與壓射室分離,使內(nèi)腔達(dá)到高真空狀態(tài),幾乎不產(chǎn)生鑄造氣孔或飛邊,即使復(fù)雜的模具也可做到成型良好。
科研人員還發(fā)現(xiàn)了采用半凝固金屬糊狀漿料進(jìn)行壓鑄的可能性。當(dāng)強(qiáng)烈攪拌凝固中的錫、鉛合金,可以觀察到一種與通常相互連接的樹(shù)晶很不相同的組織。初生的固體顆粒包含有粗化的樹(shù)枝晶或呈球形的團(tuán)塊。它們彼此不連接,并懸浮在液態(tài)基質(zhì)中,其固相體積比高達(dá)。人們可以在任意的時(shí)間內(nèi)阻止這些固相顆粒進(jìn)行接觸,得到具有觸變性能的半凝固狀態(tài)的糊狀漿料其粘度隨剪切速率的增加而減小,與時(shí)間長(zhǎng)短有關(guān),該研究已引伸到鋁、鋅合金和青銅的糊狀漿料。
半固態(tài)壓鑄機(jī)同時(shí)具備壓射造型和壓鑄的特色,用一步法把鎂合金生產(chǎn)成有效形狀的模型,排除了熔化金屬的“鑄造”過(guò)程,通過(guò)利用觸變,可以獲得半固態(tài)材料的物理狀態(tài)以及需生成薄壁的物質(zhì)流動(dòng)性,這可以使零件具有低氣孔及高的機(jī)械性能。利用半固態(tài)壓鑄機(jī)壓鑄,可以減少金屬損耗,延長(zhǎng)模具壽命,提高生產(chǎn)率。半固態(tài)觸變工藝對(duì)生產(chǎn)鎂、鋁、鋅鑄件是很理想的。
擠壓制造一液態(tài)金屬模鍛技術(shù)于年在前蘇聯(lián)問(wèn)世,我國(guó)年開(kāi)始研究。擠壓鑄件內(nèi)部組織致密,可以進(jìn)行熱處理,這是普通壓鑄件難以做到的。